Устройство для контроля буксования трактора Советский патент 1988 года по МПК G07C5/00 G01P3/56 

00

00 00 QO

ьо

1С

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к системам автоматического контроля энергетических показателей машинно-тракторных агрегатов.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 оборотов путеизмерительного колеса, датчик 2 оборотов двигателя, дифференцирующий элемент 3, первый и второй формирователи 4 и 5 импульсов, первый, второй и третий триг- .геры 6, 7 и 8, первый и второй элементы И-НЕ 9 и 10, преобразователь 11 скважное- ти импульсов в напряжение, на выходе которого имеется конденсатор 12, и индикатор 13.

Датчик 1 оборотов путеизмерительного колеса вырабатывает один электрический импульс на отрезке пути, не превышающем 0,1 м. С помощью датчика 2 оборотов двигателя измеряется частота вращения карданного вала привода ведущих колес трак

тора, причем частота следования импуль

сов, поступающих с датчика 2, должна в 3-4 раза превыщать частоту следования импульсов, поступающих с датчика 1.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода датчика 1 оборотов путеизмерительного колеса поступает на в.ход формирователя 4 импульсов через дифференцирующий элемент 3. Формиро- ватель 4 обеспечивает сопряжение датчи|ка 1 с триггеро.м 6 по крутизне фронта им- :Пульса и входным токам и, кроме того, уко- |рачивает его за счет дифференцирования. Сигнал с выхода датчика 2 оборотов двигателя трактора поступает на вход фор- мирователя 5 импульсов, который обеспечивает сопряжение датчика 2 с триггером 7 по крутизне фронта импульса и входным токам без изменения его длительности.

В исходном состоянии на выходе триггера 6 имеется низкий уровень напряжения, соответствующий логическому нулю, кото- рый поступает на входы установки в нулевое состояние триггеров, используемых в качестве счетчика для формирования скважности импульсов. При этом на неинвертирующих входах триггеров имеет место низкий уровень напряжения, соответствующий логическому нулю, а на инвертирующих выходах - высокий уровень, соответствующий логической единице. В этом случае на выходе элемента И-НЕ 9 уровень напряжения соответствует логической единице, а на выходе элемента И-НЕ 10 - логическому нулю. Таким образом, на входе преобразователя 11 скважности импульсов в

Q

5

0

0

5

5 0 е

напряжение, выполненного на транзисторах, резисторах и конденсаторе 12, имеется низкий уровень напряжения и транзисторы заперты.

В исходном состоянии схемы импульсы, поступающие с выхода датчика 2, не влияют на состояние счетчика формирователя выходной последовательности импульсов. В момент поступления импульса с выхода датчика 1 триггеры 7 и 8 перебрасываются в противоположные состояния. С момента появления на их выходе уровня логической единицы счетчик на этих триггерах начинает реагировать на импульсы, поступающие с датчика 2 через формирователь 5. Первым входным импульсом триггер 7 счетчика устанавливается в состояние, при котором на его неинвертирующем выходе имеет место уровень логической единицы, а на инвертирующем - логического нуля. При этом уровень напряжения на выходе элемента И-НЕ 9 не изменяется, поскольку на второй его вход поступает низкий уровень напряжения с выхода триггера 8, а на выходе элемента И-НЕ 10 появляется высокий уровень логической единицы, что приводит к открыванию транзисторов преобразователя 11. С приходом второго импульса с выхода датчика 2 триггер 7 возвращается в исходное нулевое состояние, а триггер 8 переходит в единичное. При этом уровни выходных напряжений И-НЕ 9 и 10 сохраняются и транзисторы преобразователя 11 по-прежнему открыты. С приходом третьего импульса с выхода датчика 2 оба триггера 7 и 8 оказываются в единично.м состоянии, на выходе элемента И-НЕ 9 устанавливается уровень логического нуля, что приводит к установке триггеров 7 и 8, а следовательно , и всей схемы в исходное состояние. Транзисторы преобразователя II запираются.

Таки.м образом, в каждом цикле измерения, длительность которого определяется периодом следования импульсов датчика 1, формирователь выходной последовательности импульсов вырабатывает импульс длительностью, равной двум периодам следования сигналов датчика 2, что позволяет снизить колебания величины временного сдвига переднего фронта импульса, вырабатываемого схемой, относительно переднего фронта импульса датчика 1, возникающего за счет отсутствия синхронизации между импульсами датчиков, и следовательно, уровень помехи на выходе преобразователя 11.

Скважность последовательности импульсов на выходе элемента И-НЕ 10 жестко связана с величиной буксования трактора, причем отсутствию буксования соответствует величина скважности, определяемая конструктивными параметрами трансмиссии трактора и датчиков I и 2. Отклонение величины скважности последовательности импульсов на выходе элемента И-НЕ 10 от величины, соответствующей отсутствию буксования, прямо пропорционально величине буксования.

Преобразование скважности потока импульсов в уровень постоянного напряжения осуществляется следующим образом.

В моменты времени, когда на выходе элемента И-НЕ 10 присутствует уровень логической единицы, что соответствует наличию импульса, транзисторы преобразователя 11 открыты и ток коллектора второго транзистора заряжает конденсатор 12. Когда импульсы на выходе элемента И-НЕ 10 отсутствуют, транзисторы заперты и конденсатор 12 разряжается через резистор. Средний уровень напряжения на конденсаторе 12 зависит от соотношения времен его заряда и разряда, т.е. от скважности последовательности импульсов. Ток заряда регулируется с помощью переменного резистора, так что при скважности импульсов, соот ветствующей отсутствию буксования, средний уровень напряжения на конденсаторе 12 равен напряжению источника питания EI, в этом случае напряжение на выходе преобразователя 11 равно нулю. При изменении буксования от нуля до 100% напряжение на выходе преобразователя 11 изменяется от нуля до величины Е.

0

5

Формула изобретения Устройство для контроля буксования трактора, содержащее датчик оборотор путеизмерительного колеса, датчик оборотов двигателя, первый и второй формирователи импульсов и индикатор, выход датчика оборотов двигателя соединен с входом второго формирователя импульсов, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены дифференцирующий элемент, триггеры, элементы И-НЕ и преобразователь скважности импульсов в напряжение, выход датчика оборотов путеизмерительного колеса соединен через дифференцирующий элемент с входом первого формирователя импульсов, выход которого подключен к первому установочному входу первого триггера, выход которого соединен с установочными входами второго и третьего триггеров, прямой выход первого из которых соединен

Q с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму установочному входу первого триггера, выход второго формирователя импульсов соединен с тактовым входом второго триггера, инверсный выход которого подключен к информационному входу второго триггера, первому входу второго элемента И-НЕ и тактовому входу третьего триггера, инверсный выход которого соединен с информационным входом третьего триггера и вторыми вхо0 дами элементов И-НЕ, выход второго из которых подключен к входу преобразователя скважности импульсов в напряжение, выход которого соединен с входом индикатора.

5

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, к системам автоматического контроля энергетических показателей машинно-тракторных агрегатов. Устройство является достаточно нрос- тым и позволяет надежно фиксировать факт буксования трактора. Устройство содержит датчик 1 оборотов путеизмерительного колеса, датчик 2 оборотов двигателя, диффе- ренцируюший элемент 3, формирователи 4, 5 импульсов, триггеры 6, 7, 8, элементы И-НЕ 9, 10, преобразователь 11 скважности импульсов в напряжение. Работа устройства основана на формировании скважности импульсов и ее измерении в процессе работы и движения трактора. 1 ил. I (Л